מערכת ניהול סוללות BMS היא כלי רב עוצמה לשיפור תוחלת החיים של סוללות מערכת סולארית. מערכת ניהול הסוללות BMS גם מסייעת להבטיח שהסוללות בטוחות ואמינות. להלן הסבר מפורט על מערכת BMS והיתרונות שמקבלים המשתמשים.
כיצד פועלת מערכת BMS
מערכת BMS לסוללות ליתיום משתמשת במחשב מיוחד ובחיישנים כדי לווסת את אופן פעולת הסוללה. החיישנים בודקים את הטמפרטורה, קצב הטעינה, קיבולת הסוללה ועוד. מחשב המובנה במערכת BMS מבצע חישובים המווסתים את הטעינה והפריקה של הסוללה. מטרתה היא לשפר את תוחלת החיים של מערכת אחסון הסוללות הסולאריות תוך הבטחת בטיחות ואמינות לפעולה.
רכיבי מערכת ניהול סוללות
מערכת ניהול סוללות BMS כוללת מספר רכיבים מרכזיים הפועלים יחד כדי לספק ביצועים אופטימליים מחבילת הסוללות. הרכיבים הם:
מטען סוללות
מטען מזין חשמל לחבילת הסוללה במתח ובקצב הזרימה הנכונים כדי להבטיח שהיא נטענת בצורה אופטימלית.
ניטור סוללה
צג הסוללה הוא אוסף של חיישנים המנטרים את בריאות הסוללות ומידע חיוני אחר כמו מצב הטעינה והטמפרטורה.
בקר סוללה
הבקר מנהל את הטעינה והפריקה של חבילת הסוללה. הוא מבטיח שהחשמל ייכנס ויצא ממנה בצורה אופטימלית.
מחברים
מחברים אלה מחברים את מערכת ה-BMS, הסוללות, הממיר והפאנל הסולארי. הם מבטיחים שלמערכת ה-BMS תהיה גישה לכל המידע מהמערכת הסולארית.
המאפיינים של מערכת ניהול סוללות BMS
לכל מערכת BMS לסוללות ליתיום יש את המאפיינים הייחודיים שלה. עם זאת, שתי התכונות החשובות ביותר שלה הן הגנה וניהול קיבולת חבילת הסוללה. הגנה על חבילת הסוללה מושגת על ידי הבטחת הגנה חשמלית והגנה תרמית.
הגנה חשמלית פירושה שמערכת ניהול הסוללה תיכבה אם חורגת מאזור ההפעלה הבטוח (SOA). הגנה תרמית יכולה להיות ויסות טמפרטורה אקטיבי או פסיבי כדי לשמור על חבילת הסוללה בתוך אזור ההפעלה הבטוח שלה.
בנוגע לניהול קיבולת הסוללה, מערכת ניהול הסוללות (BMS) עבור סוללות ליתיום נועדה למקסם את הקיבולת. חבילת סוללות תהפוך בסופו של דבר לחסרת תועלת אם לא יבוצע ניהול קיבולת.
הדרישה לניהול קיבולת היא שלכל סוללה בחבילת סוללות יש ביצועים שונים במקצת. הבדלי ביצועים אלה בולטים בעיקר בשיעורי הדליפה. כאשר חבילת סוללה חדשה, היא עשויה לתפקד בצורה אופטימלית. עם זאת, עם הזמן, ההבדל בביצועי תאי הסוללה מתרחב. כתוצאה מכך, הדבר עלול להוביל לפגיעה בביצועים. התוצאה היא תנאי הפעלה לא בטוחים עבור חבילת הסוללות כולה.
לסיכום, מערכת ניהול הסוללות BMS תסיר את המטען מהתאים הטעונים ביותר, מה שמונע טעינת יתר. היא גם מאפשרת לתאים הטעונים פחות לקבל יותר זרם טעינה.
מערכת BMS לסוללות ליתיום תנתב חלק או כמעט את כל זרם הטעינה סביב התאים הטעונים. כתוצאה מכך, התאים הפחות טעונים מקבלים זרם טעינה למשך זמן ארוך יותר.
ללא מערכת ניהול סוללות BMS, התאים שנטענים ראשונים ימשיכו להיטען, מה שעלול להוביל להתחממות יתר. בעוד שסוללות ליתיום מציעות ביצועים מצוינים, יש להן בעיה של התחממות יתר כאשר מועבר זרם עודף. התחממות יתר של סוללת ליתיום פוגעת מאוד בביצועיה. בתרחיש הגרוע ביותר, זה יכול להוביל לכשל של כל חבילת הסוללות.
סוגי BMS לסוללות ליתיום
מערכות ניהול סוללות יכולות להיות פשוטות או מורכבות מאוד עבור מקרי שימוש וטכנולוגיות שונות. עם זאת, כולן מכוונות לטפל בחבילת הסוללות. הסיווגים הנפוצים ביותר הם:
מערכות BMS מרכזיות
מערכת ניהול סוללות (BMS) מרכזית לסוללות ליתיום משתמשת במערכת ניהול סוללות BMS יחידה עבור חבילת הסוללות. כל הסוללות מחוברות ישירות למערכת. היתרון העיקרי של מערכת זו הוא שהיא קומפקטית. בנוסף, היא זולה יותר.
החיסרון העיקרי שלו הוא שמכיוון שכל הסוללות מתחברות ישירות ליחידת ה-BMS, נדרשים הרבה יציאות כדי להתחבר לחבילת הסוללות. התוצאה היא הרבה חוטים, מחברים וכבלים. בחבילת סוללות גדולה, זה יכול לסבך תחזוקה ופתרון תקלות.
BMS מודולרי לסוללות ליתיום
בדומה למערכת ניהול סוללות מרכזית, המערכת המודולרית מחוברת לחלק ייעודי של חבילת הסוללות. יחידות ה-BMS המודולריות מחוברות לעיתים למודול ראשי המנטר את ביצועיהן. היתרון העיקרי הוא שפתרון בעיות ותחזוקה פשוטים יותר. עם זאת, החיסרון הוא שמערכת ניהול סוללות מודולרית עולה יותר.
מערכות BMS אקטיביות
מערכת ניהול סוללות BMS אקטיבית מנטרת את המתח, הזרם והקיבולת של חבילת הסוללות. היא משתמשת במידע זה כדי לשלוט בטעינה ובפריקה של המערכת על מנת להבטיח שהסוללה בטוחה להפעלה וברמות אופטימליות.
מערכות BMS פסיביות
מערכת BMS פסיבית לסוללות ליתיום לא תנטר זרם ומתח. במקום זאת, היא מסתמכת על טיימר פשוט כדי לווסת את קצב הטעינה והפריקה של חבילת הסוללה. למרות שזוהי מערכת פחות יעילה, היא עולה הרבה פחות לרכישה.
היתרונות של שימוש במערכת ניהול סוללות BMS
מערכת אחסון סוללות יכולה לכלול כמה או מאות סוללות ליתיום. מערכת אחסון סוללות כזו יכולה להיות בעלת דירוג מתח של עד 800 וולט וזרם של 300 אמפר או יותר.
ניהול לקוי של חבילת מתח גבוה כזו עלול להוביל לאסונות חמורים. לפיכך, התקנת מערכת ניהול סוללות BMS חשובה להפעלת חבילת הסוללות בצורה בטוחה. היתרונות העיקריים של BMS עבור סוללות ליתיום ניתן לציין כדלקמן:
פעולה בטוחה
חיוני להבטיח פעולה בטוחה של חבילת סוללות בינונית או גדולה. עם זאת, ידוע שאפילו מכשירים קטנים כמו טלפונים עלולים להתלקח אם לא מותקנת מערכת ניהול סוללות מתאימה.
אמינות משופרת ואורך חיים
מערכת ניהול סוללות מבטיחה שהתאים בתוך חבילת הסוללות ייעשה בהם שימוש במסגרת פרמטרי הפעלה בטוחים. התוצאה היא שהסוללות מוגנות מפני טעינה ופריקה אגרסיביים, מה שמוביל למערכת סולארית אמינה שיכולה לספק שנים של שירות אמין.
טווח וביצועים מעולים
מערכת ניהול מערכות (BMS) מסייעת בניהול הקיבולת של היחידות הבודדות בחבילת הסוללה. היא מבטיחה השגת קיבולת אופטימלית של חבילת הסוללה. מערכת BMS מתחשבת בשינויים בפריקה עצמית, בטמפרטורה ובבלאי הכללי, אשר עלולים להפוך את חבילת הסוללה לחסרת תועלת אם לא נשלטת עליה.
אבחון ותקשורת חיצונית
מערכת BMS מאפשרת ניטור רציף בזמן אמת של חבילת סוללות. בהתבסס על השימוש הנוכחי, היא מספקת הערכות אמינות של בריאות הסוללה ואורך החיים הצפוי שלה. מידע האבחון המסופק גם מבטיח שכל בעיה משמעותית תתגלה מוקדם לפני שהיא הופכת לאסון. מנקודת מבט כלכלית, היא יכולה לסייע בהבטחת תכנון נכון להחלפת החבילה.
עלויות מופחתות בטווח הארוך
מערכת BMS כרוכה בעלות התחלתית גבוהה בנוסף לעלות הגבוהה של ערכת סוללות חדשה. עם זאת, הפיקוח וההגנה הנובעים מכך, שמספקת מערכת BMS, מבטיחים עלויות מופחתות בטווח הארוך.
תַקצִיר
מערכת ניהול סוללות BMS היא כלי רב עוצמה ויעיל שיכול לעזור לבעלי מערכות סולאריות להבין כיצד פועל סוללת הסוללות שלהם. היא יכולה גם לסייע בקבלת החלטות פיננסיות נכונות תוך שיפור הבטיחות, אורך החיים והאמינות של חבילת הסוללות. התוצאה היא שבעלי BMS לסוללות ליתיום מפיקים את המרב מכספם.
